【步步高】（新课标）高中物理 模块综合检测（四）新人教版选修33 .doc

物理人教版选修3-3模块综合检测（四）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分)图11.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图1所示，下列说法中正确的是()a在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒b小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动c越小的炭粒，运动越明显d在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的答案bc解析水分子在显微镜下是观察不到的，故a错据布朗运动的含义知道b、c正确水分子不是静止不动的，d错2液体与固体具有的相同特点是()a都具有确定的形状b体积都不易被压缩c物质分子的位置都确定d物质分子都在固定位置附近振动答案b解析液体与固体具有的相同特点是都不易被压缩，选项b正确3下列说法中正确的是()a给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大b洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大c太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小d拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小答案acd解析给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项a正确；洒水车内水逐渐减小，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项b错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项c正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小选项d正确4某自行车轮胎的容器为v.里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为_的空气(填选项前的字母)()a.v b.vc(1)v d(1)v答案c解析设要向轮胎充入体积为v的空气，由玻意耳定律，p0vp0vpv，解得v(1)v，选项c正确图25.如图2所示，气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是()a快速挤压时，瓶内气体压强变大b快速挤压时，瓶内气体温度不变c快速挤压时，瓶内气体体积不变d缓慢挤压时，气球下降答案ad解析快速挤压气体时，外界对它做功，来不及热传递，由wqu知，内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，则a项对，b、c两项错；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，对气球来说，压强也增大，温度不变，体积必然减小，则重力mg大于浮力gv气球，气球下降，则d项正确图36.如图3所示，绝热的汽缸与绝热的活塞a、b密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中()a汽缸向左移动b活塞a、b均向左移动c密封气体的内能一定增加d汽缸中单位时间内作用在活塞a和活塞b上的分子个数相同答案c解析用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞a、b均向外运动，a、b错，c正确；活塞a的面积大于活塞b的面积，单位时间内作用在活塞a和活塞b上的分子个数不同，d错7下列说法正确的是()a当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大b温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大c气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关d昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用e热力学第二定律指出：在任何自然的过程中，一个孤立的系统的总熵不会减小答案cde解析当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随着分子间距离的增大而减小，选项a错误；温度高的物体分子平均动能一定大，但内能还与分子势能有关，所以温度高的物体内能不一定大，选项b错误；根据气体压强的微观解释，选项c正确；根据液体表面张力的特点知，选项d正确；根据热力学第二定律的内容，选项e正确8以下说法正确的是()a满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的b所有的晶体都有固定的熔点c气体对外做功，其内能可能增加d当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小e水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系答案bce解析热现象的发生都有方向性，不是只要遵循能量守恒定律的过程就能实现，a错误；晶体的明显特征是有固定的熔点，b正确；根据热力学第一定律，气体内能的改变是由做功和热传递共同决定的，虽然气体对外做功，但如果吸收的热量多于对外做的功，内能也可能增加，c正确；分子引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，d错误；同一种液体，对一种固体来说是浸润的，对另一种固体来说可能是不浸润的如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡，水银不能浸润玻璃，但能浸润锌，这说明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，e正确9下列说法正确的是()a布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动b当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大c液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点d热力学第二定律可以表述为：与热现象有关的自然过程都具有方向性e已知某固体物质的摩尔质量为m，密度为，阿伏加德罗常数为na，则该物质一个分子体积为v0答案cde解析布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，a错误；分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，距离减小，分子力做负功，分子势能增大；分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，距离减小，分子力做正功，分子势能减小，因此分子间距离为r0时，分子势能最小，b错误；液晶既具有液体的流动性又具有单晶体的光学各向异性的特点，c正确；热力学第二定律主要表述了热现象的方向性，d正确；某固体物质的摩尔质量除以密度为摩尔体积，摩尔体积除以阿伏加德罗常数为每个分子的体积，e正确10.图4如图4是一定质量的理想气体的pv图，气体状态从abcda完成一次循环，ab(图中实线)和cd为等温过程，温度分别为t1和t2.下列判断正确的是()at1t2bcd过程放出的热量等于外界对气体做的功c若气体状态沿图中虚线由ab，则气体的温度先降低后升高d从微观角度讲bc过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的e若bc过程放热200 j，da过程吸热300 j，则da过程气体对外界做功100 j答案abe解析pv的等温图线为反比例函数图线，由理想气体状态方程c可知，图线离原点越远温度越高，即t1t2，a正确；cd过程为等温过程，气体体积减小，压强增大，由热力学第一定律可知，b正确；ab过程，气体的温度先升高再降低，c错误；从bc过程气体体积不变，分子的密集程度不变，压强降低是由于温度减小，分子平均速率减小而引起的，d错误；气体在状态c、状态d温度相同有相同的内能，气体在a、b温度相同有相同的内能，由热力学第一定律分析可得e正确二、填空题(本题共2小题，共16分)11(8分)(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0105 j，同时气体的内能增加了1.5105 j试问：此压缩过程中，气体_(填“吸收”或“放出”)的热量等于_j.(2)若一定质量的理想气体状态分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是_(填“a”、“b”或“c”)，该过程中气体的内能_(填“增加”、“减少”或“不变”)答案(1)放出5104(2)c增加图512. (8分)如图5所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a.其中，ab和cd为等温过程，bc和da为绝热过程(气体与外界无热量交换)这就是著名的“卡诺循环”(1)该循环过程中，下列说法正确的是()aab过程中，外界对气体做功bbc过程中，气体分子的平均动能增大ccd过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多dda过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是_(选填“ab”、“bc”、“cd”或“da”)若气体在ab过程中吸收63 kj的热量，在cd过程中放出38 kj的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_ kj.(3)若该循环过程中的气体的量为1 mol，气体在a状态时的体积为10 l，在b状态时压强为a状态时的.则气体在b状态时单位体积内的分子数为_(已知阿伏加德罗常数na6.01023 mol1，结果保留一位有效数字)答案(1)c(2)bc25(3)41025 m3解析(1)ab过程为等温过程，气体内能不变，体积增大，气体对外界做功，选项a错误bc为绝热过程，气体没有与外界热交换，体积增大，气体对外界做功，内能减小，所以bc过程中，气体分子的平均动能减小，选项b错误cd为等温过程，cd过程中，气体体积减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项c正确da为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，所以da过程中，气体分子的速率分布曲线向速度大的方向移动，发生变化，选项d错误(2)该循环过程中，内能减小的过程是bc.由热力学第一定律，气体完成一次循环对外做的功为63 kj38 kj25 kj.(3)等温过程pavapbvb，单位体积内的分子数n，1 mol.解得n，代入数据得n41025 m3.三、计算题(本题共4小题，共44分)图613. (10分)如图6所示，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料开始时活塞至容器底部的高度为h1，容器内气体温度与外界温度相等在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部h2处，气体温度升高了t；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部h3处，已知大气压强为p0.求气体最后的压强与温度答案p0t解析对取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降的等压过程，由盖吕萨克定律，解得t0t，从初状态到最后状态，温度相同，由玻意耳定律p0h1sp3h3s，解得p3p0.14(10分)2012年6月16日16时21分“神舟九号”飞船载着三名宇航员飞向太空为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 l，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 l，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统(1)求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因；(2)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9 atm，则需补充1 atm的等温气体多少升？答案(1)见解析(2)1.6解析(1)航天服内的气体，开始时压强为p11 atm，体积为v12 l，到达太空后压强为p2，气体体积为v24 l由玻意耳定律得p1v1p2v2，解得p20.5 atm.航天服内气体的温度不变，则气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间内撞击到航天服单位面积上的分子数减少，故压强减小(2)设需补充1 atm的气体体积为v，取总气体为研究对象，则有p1(v1v)p3v2，解得v1.6 l.15(12分)一种水下重物打捞方法的工作原理如图7所示将一质量m3103 kg、体积v00.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h140 m，筒内气体体积v11 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为v2，随后浮筒和重物自动上浮，求v2和h2.已知大气压强p01105 pa，水的密度1103 kg/m3，重力加速度的大小g10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略图7答案2.5 m310 m解析拉力减为零时，由平衡条件得mgg(v0v2)代入数据得v22.5 m3设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得p1p0gh1p2p0gh2在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p1v1p2v2联立式，代入数据得h210 m16(12分)潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容器，利用浮力使容器浮出水面如图8所示，假设在深10 m的水底有一无底铁箱倒扣在水底，铁箱内充满水，潜水员先用管子伸入容器内部，再用气泵将空气打